[發明專利]基于沸石咪唑酯骨架的超疏水自清潔聚合物的制備方法

有效

• 申請號: 201810915072.7
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN109293933B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 崔向紅;高文;林偉杰;高斌
• 申請（專利權）人: 山東工商學院
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C09D187/00;C09D5/16
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

本發明涉及一種金屬有機骨架材料制備技術，尤其涉及一種基于沸石咪唑酯骨架的超疏水自清潔聚合物的制備方法，其屬于新材料合成技術領域。一種基于沸石咪唑酯骨架的超疏水自清潔聚合物的制備方法，包括如下步驟：(1)ZIF?8的制備；(2)ZIF?8?POTS的制備；(3)ZIF?8?POTS?PDMS的制備：將小燒杯放置在電子天平上，稱取1g的PDMS，再加入0.1g固化劑，倒入2ml乙酸乙酯，超聲10分鐘使其均勻。與現有技術相比，本發明通過添加環保無毒PDMS并不斷優化PDMS配制比例，形成超疏水材料，廣泛應用于防污自潔、低溫冷凍涂層技術領域。

技術領域

本發明涉及一種金屬有機骨架材料制備技術，尤其涉及一種基于沸石咪唑酯骨架的超疏水自清潔聚合物的制備方法，其屬于新材料合成技術領域。

背景技術

金屬有機骨架材料(Metal-organic frameworks，MOFs)是一種多孔且程周期性骨架的高分子聚合物。由金屬離子和有機配體通過配位鍵組裝而成。目前，MOFs因其具有極度有序排列的孔隙、超大比表面積、材料的結構易修飾等特點，在作為模板構建其它多孔材料等方面具有特殊優勢。

沸石咪唑酯骨架材料(Zeolitic imidazolate frameworks，ZIFs)是一類同時具有沸石骨架與金屬有機骨架雙重優點的骨架材料。由于沸石咪唑酯骨架材料的單元鍵比傳統的沸石單元鍵長，因此沸石咪唑酯骨架材料既具有沸石材料的高穩定性也具有MOFs材料的高度排列序有的孔隙、大比表面積、結構與功能可調控性，因此ZIFs材料在防護與應用領域具有極高的研究意義和廣泛的開發前景。

受到荷葉疏水的啟發，嘗試研制出一種類荷葉具有超疏水自清潔功能的表面。目前，超疏水表面通常指的是水的靜態接觸角大于150°且滾動角小于10°的表面，使用溶膠凝膠法對沸石咪唑酯骨架材料進行修飾獲得具有超疏水表面材料。

發明內容

本發明提供一種基于沸石咪唑酯骨架的超疏水自清潔聚合物的制備方法。

一種基于沸石咪唑酯骨架的超疏水自清潔聚合物的制備方法，包括如下步驟：(1)ZIF-8的制備：利用水相合成法快速合成ZIF-8，將1.17g六水合硝酸鋅加入8ml水中充分溶解以等待備用，將22.7g二甲基咪唑加入到80ml水中充分溶解，22℃的環境溫度下將溶解好的六水合硝酸鋅加入到溶解好的二甲基咪唑中，使用恒溫加熱磁力攪拌器將其持續攪拌20小時，所得產物用離心機以8000r/min的轉速進行20分鐘的離心處理，倒掉上清液后用少量的水清洗兩次然后放入65℃的真空干燥箱中真空干燥、倒入研缽充分研磨后制得白色ZIF-8粉末，(2)ZIF-8-POTS的制備：取200mg步驟(1)制備好的ZIF-8倒入潔凈的試管中，加入2ml乙醇，再加入12ul的全氟辛基三甲氧基硅烷(POTS)，混合后放入超聲波清洗器超聲8-12分鐘使其充分混合均勻，放入65°的真空干燥箱中真空干燥，倒入研缽、充分研磨制得ZIF-8-POTS，(3)ZIF-8-POTS-PDMS的制備：將小燒杯放置在電子天平上，稱取1g的PDMS，再加入0.1g固化劑，倒入2ml乙酸乙酯，超聲10分鐘使其均勻，配制成0.5g/ml的PDMS，取0.4ml配置好的0.5g/ml PDMS加入5ml的乙酸乙酯配制成0.04g/ml的PDMS混合完畢制成PDMS溶液，取制備好的40mg ZIF-8-POTS加入到PDMS溶液配制成40mg/ml的ZIF-8-POTS-PDMS。

進一步，固化劑為道康寧(SYLGARD)184。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：通過添加環保無毒PDMS并不斷優化PDMS配制比例，形成超疏水材料，廣泛應用于防污自潔、低溫冷凍涂層技術領域。

附圖說明

圖1為本發明ZIF-8低倍掃描電子顯微鏡(SEM)圖(放大倍數為10000)，

圖2為本發明ZIF-8高倍掃描電子顯微鏡(SEM)圖(放大倍數為50000)，